Изменение климата является одним из основных факторов утраты видов во всем мире. Мы знаем, что из-за сильной жары, лесных пожаров, засух и других стихийных бедствий погибнет больше растений и животных.
Но на сегодняшний день наука сильно недооценила истинный урон, который изменение климата и разрушение среды обитания окажут на биоразнообразие. Это потому, что он в значительной степени пренебрегал степенью « совместного вымирания »: когда виды вымирают, потому что другие виды, от которых они зависят, вымирают.
Наше новое исследование показывает, что к 2050 году в определенных географических районах может исчезнуть 10% наземных животных , а к 2100 году — почти 30%. Это более чем вдвое превышает предыдущие прогнозы. Это означает, что родившиеся сегодня дети, дожившие до 70 лет, станут свидетелями исчезновения буквально тысяч животных в течение своей жизни, от ящериц и лягушек до культовых млекопитающих, таких как слоны и коалы.
Но если нам удастся резко сократить выбросы углерода в глобальном масштабе, мы сможем спасти тысячи видов от локального вымирания только в этом столетии.
Кризис вымирания разворачивается
Каждый вид так или иначе зависит от других. Поэтому, когда вид вымирает, последствия могут колебаться в экосистеме.
Например, рассмотрим, что происходит, когда вид вымирает из-за такого нарушения, как потеря среды обитания. Это известно как «первичное» вымирание. Тогда это может означать, что хищник теряет свою добычу, паразит теряет своего хозяина или цветковое растение теряет своих опылителей .
Реальным примером совместного вымирания, которое может произойти в ближайшее время, является потенциальная потеря находящегося под угрозой исчезновения горного карликового опоссума ( Burramys parvus ) в Австралии. Засуха, утрата мест обитания и другие факторы привели к быстрому сокращению численности его основной добычи — мотылька богонга ( Agrotis infusa ).
Исследования показывают, что совместное вымирание было основной движущей силой прошлых вымираний, в том числе пяти предыдущих массовых вымираний, произошедших много сотен миллионов лет назад.
Но до сих пор ученые не могли связать виды в глобальном масштабе, чтобы оценить, сколько совместных вымираний произойдет при прогнозируемых изменениях климата и землепользования . Наше исследование было направлено на устранение этого информационного пробела.
Судьба дикой природы
Используя один из самых быстрых суперкомпьютеров в Европе , мы построили огромную виртуальную Землю из взаимосвязанных сетей пищевых сетей. Затем мы применили сценарии прогнозируемого изменения климата и деградации землепользования, например обезлесения, для прогнозирования утраты биоразнообразия на планете.
Наши виртуальные Земли включали в себя более 15 000 пищевых сетей, которые мы использовали для предсказания взаимосвязанной судьбы видов до конца 21 века.
В наших моделях применялись три сценария прогнозируемого изменения климата, основанные на будущих путях глобальных выбросов углерода. Это включает в себя сценарий с высоким уровнем выбросов и инерционным бизнесом, который предсказывает повышение средней глобальной температуры на 2,4℃ к 2050 году и на 4,4℃ к 2100 году .
Если этот сценарий станет реальностью, к 2050 году наземные экосистемы во всем мире потеряют в среднем 10% нынешнего разнообразия животных. К 2100 году этот показатель возрастет до 27%.
Добавление совместного вымирания в смесь приводит к общей потере биоразнообразия на 34% больше, чем просто первичное вымирание. Вот почему предыдущие прогнозы были слишком оптимистичными.
Еще хуже судьба наиболее уязвимых видов в этих сетях. Для видов, занимающих верхние позиции в пищевых цепях ( всеядных и плотоядных ), потеря биоразнообразия из-за совместного вымирания на целых 184% выше, чем из-за первичного вымирания.
Мы также предсказываем, что самые большие относительные потери биоразнообразия произойдут в районах, где уже существует наибольшее количество видов — случай, когда богатые теряют свое богатство быстрее всех.
В основном это районы, признанные « горячими точками биоразнообразия » — 36 районов Земли, находящихся под угрозой исчезновения, где обитают самые уникальные виды, такие как Юго-Западная Австралия и Флористический регион Капской провинции Южной Африки . Это связано с тем, что эрозия богатых видами пищевых сетей делает биологические сообщества более восприимчивыми к будущим потрясениям.
Мы также обнаружили, что сами эти сети взаимодействующих видов изменятся. Мы использовали показатель «связность», который относится к плотности сетевых подключений. Более высокая связь обычно означает, что виды в пищевой сети имеют больше связей с другими, что делает всю сеть более устойчивой.
Как мы узнали, к концу этого столетия подключение снизится на 18-34% при наихудшем климатическом сценарии.
Это сокращение связи также было вызвано потерей некоторых ключевых видов, занимающих наиболее важные позиции в своих локальных сетях. Это могут быть высшие хищники, такие как волки или львы, сдерживающие травоядных, или многочисленное насекомое, поедаемое многими различными насекомоядными.
Когда такие тесно связанные виды вымирают, это делает сеть еще менее устойчивой к нарушениям, тем самым вызывая еще большую потерю видов, чем это могло бы произойти при естественном экологическом режиме . Это явление иллюстрирует беспрецедентные проблемы, с которыми сегодня сталкивается биоразнообразие.
Можем ли мы минимизировать угрозу?
Конференция ООН по биоразнообразию завершается на этой неделе в Монреале, Канада, и правительства пытаются договориться о новом наборе глобальных действий, чтобы остановить и обратить вспять утрату природы.
Это следует за недавним саммитом по изменению климата COP27 в Египте, где достигнутое соглашение было недостаточным для борьбы с глобальным климатическим кризисом.
Мы надеемся, что наши результаты в будущем помогут правительствам определить, какая политика приведет к меньшему количеству вымираний.
Например, если нам удастся добиться более низкого уровня выбросов углерода, который ограничит глобальное потепление менее чем на 3 ℃ к концу этого века, мы сможем ограничить потерю биоразнообразия «всего» 13%. Это означало бы спасение тысяч видов от исчезновения.
Ясно, что человечество до сих пор недооценивало свое истинное воздействие на разнообразие жизни на Земле. Без серьезных изменений мы можем потерять многое из того, что поддерживает нашу планету.
